Angelenos gioca sotto le torri di trivellazione al molo di Huntington Beach, C. 1930-40. Nei primi decenni del Novecento, I residenti di Los Angeles hanno accettato il cedimento del terreno e i piccoli terremoti come costo per la produzione di petrolio. Ma il malcontento iniziò a rimbombare alla fine degli anni '30. Rapido sfruttamento di Wilmington, uno dei più grandi giacimenti petroliferi della California, e il campo di Huntington Beach fece affondare il porto di Long Beach, deformando le linee ferroviarie e costringendo la città a costruire moli più alti. Credito:archivi della contea di Orange
Il pompaggio di petrolio dell'era della seconda guerra mondiale sotto Los Angeles probabilmente ha innescato un'ondata di terremoti di medie dimensioni negli anni '30 e '40, potenzialmente portando i sismologi a sovrastimare il potenziale sismico nella regione, secondo una nuova ricerca pubblicata su AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth .
Sei terremoti indipendenti e due scosse di assestamento di magnitudo da 4,4 a 5,1 hanno scosso L.A. tra il 1935 e il 1944, un tasso di circa uno ogni due anni. L'area ha anche registrato un tasso più elevato di terremoti a bassa intensità durante quel periodo di tempo. Dopo il 1945, il tasso è sceso a un terremoto moderato ogni sette anni.
Il nuovo studio ha riesaminato le informazioni storiche sui terremoti dai resoconti dei giornali archiviati sui danni del terremoto, questionari cartoline raccolti dal Coast and Geodetic Survey, e altre fonti estratte da vecchi file e dagli angoli polverosi del cyberspazio.
Gli autori hanno utilizzato queste informazioni per perfezionare le posizioni dei terremoti identificate dai primi sensori di movimento della terra. I primi sismometri negli Stati Uniti iniziarono a monitorare l'attività sismica nella regione di Los Angeles nel 1932. È noto che questi primi strumenti potevano sbagliare nell'individuare gli epicentri dei terremoti di decine di miglia a causa dei limiti dei loro orologi, e poiché gli strumenti a bassa sensibilità erano così pochi, secondo gli autori dello studio. L'estrapolazione della posizione del terremoto dalle registrazioni del sismometro si basa su misurazioni accurate del tempo.
Rapporti sui danni, che spesso specificavano indirizzi stradali o incroci, individuate regioni confinate di massimo danno a distanza dai luoghi indicati da questi primi sismometri e vicino a molti giacimenti petroliferi attivi, secondo la nuova ricerca. Il nuovo studio ha modellato lo stress sulle faglie locali sulla base di dati archiviati, la ricerca di aree ad alto stress corrispondeva agli epicentri trasferiti.
"Tutti questi piccoli terremoti sono avvenuti negli anni '30. Sembrava che la regione di Los Angeles fosse molto attiva dal punto di vista sismico, e ovviamente è abbastanza attivo, ma se butti via quei terremoti indotti dal petrolio ottieni un tasso di sismicità più basso, " ha detto Roger Bilham, un geologo dell'Università del Colorado Boulder e autore del nuovo studio.
A differenza dei recenti terremoti associati alla fratturazione idraulica in Oklahoma, gli eventi della metà del secolo non furono causati dall'iniezione di fluidi profondi, ma furono probabilmente causati dall'estrazione di petrolio dal terreno, secondo il nuovo studio.
L'ampia adozione alla fine degli anni '50 di pozzi allagati per recuperare più petrolio dalle riserve in declino probabilmente risolse il problema bilanciando il volume di petrolio estratto con l'acqua iniettata, una tecnica ormai usata in tutto il mondo. La produzione di petrolio oggi non provoca terremoti a Los Angeles.
La maggior parte dei terremoti in California sono causati naturalmente e la regione di Los Angeles è sismicamente attiva. Gli autori del nuovo studio hanno affermato che l'industria umana nel bacino di Los Angeles all'inizio del ventesimo secolo probabilmente ha spinto oltre il limite alcune faglie che erano già sotto stress.
"Se fai qualcosa alla Terra, ti offre sempre una risposta." disse Bilham. "Questi terremoti che abbiamo modellato probabilmente sarebbero accaduti comunque nei prossimi cento anni. Se un terremoto sta per andare, non ci vuole molto per farlo accadere prima."
Il petrolio ha alimentato la crescita di Los Angeles da 50, 000 persone nel 1980 a 1,5 milioni nel 1940. Negli anni '40, il campo di Signal Hill da solo aveva una foresta di 20, 000 torri di trivellazione tra le sue case residenziali. La contea di Los Angeles ne ha ancora 3, 000 pozzi attivi. Credito:cartolina Signal Hill c. 1926, per gentile concessione della collezione di cartoline Werner Von Boltenstern, Archivio della biblioteca della Loyola Marymount University
Boom del petrolio a Los Angeles
Più di 9 miliardi di barili di petrolio sono usciti dal terreno nella regione di Los Angeles da quando i pionieri del petrolio hanno sfruttato per la prima volta il giacimento petrolifero di Los Angeles City nel 1892.
Tre dei terremoti esaminati nel nuovo studio si sono verificati nei campi di Wilmington e Torrence, dove gli operatori aumentarono rapidamente la produzione tra la fine del 1930 e l'inizio degli anni '40 per sostenere la domanda della guerra. Le compagnie petrolifere hanno affondato più pozzi e hanno perforato più in profondità, raggiungere la profondità delle faglie attive. Il nuovo studio ha rilevato un modello di terremoti che si verificano entro pochi mesi di espansione ben al di sotto dei 3 chilometri (1,9 miglia).
Il nuovo studio sostiene che il gruppo di terremoti negli anni '30 e '40 non può essere spiegato come scosse di assestamento del terremoto di Long Beach del 1933 di magnitudo 6.3, come è stato proposto da alcuni sismologi, ma sono stati più probabilmente istigati dai cambiamenti di pressione dovuti al pompaggio dell'olio.
Le stesse compagnie petrolifere sapevano che il pompaggio stava causando terremoti, secondo Bilham, perché frequenti piccoli terremoti all'interno dei giacimenti petroliferi hanno danneggiato i pozzi, a volte interrompendo la produzione per mesi. La spesa per compensare i piccoli terremoti ha parzialmente motivato l'adozione del recupero secondario del petrolio tramite inondazioni, Egli ha detto.
"Si scopre che sarebbe quasi impossibile per le cose che stavano facendo negli anni '30 non produrre terremoti, "Bilham ha detto. "In California, stavano risucchiando il petrolio così velocemente che stavano creando questi enormi stress vicino ai giacimenti petroliferi, forze sufficienti per rompere la roccia. E sappiamo che hanno rotto la roccia perché hanno prodotto terremoti nei giacimenti petroliferi che hanno reciso i tubi".
Casi freddi sismologici
Il pompaggio aumentava il rischio di movimenti improvvisi nelle faglie vicine perché la rimozione del fluido dal terreno abbassava la pressione sotto i pozzi, tirando sulla roccia circostante.
Terreno ceduto su siti di pompaggio attivo, a volte lasciando una fossetta visibile sul paesaggio. Sulla base delle registrazioni del volume di petrolio pompato dai campi e della quantità di subsidenza, gli autori del nuovo studio hanno calcolato le sollecitazioni indotte nella roccia. I rapporti sui danni dell'epoca corrispondevano alle aree di forte stress.
"Sappiamo esattamente quanto sia diminuita Long Beach, e sappiamo anche quanto petrolio era stato estratto ea quale profondità. Quindi siamo stati in grado di fare un calcolo per vedere se le due cose corrispondevano, e il calcolo ha mostrato che lo ha fatto, "Bilham ha detto. "Armato di questo, ci siamo chiesti che tipo di stress si verificano alle profondità dei giacimenti petroliferi, o vicino a dove si stavano verificando questi terremoti. Lo stress è enorme".
Davide Simpson, presidente emerito degli istituti di ricerca incorporati per la sismologia e un sismologo non coinvolto nel nuovo studio, ha detto che gli scienziati sono vincolati dai dati disponibili quando si esaminano i vecchi casi, e c'è sempre qualche possibilità che questi terremoti fossero eventi naturali, ma ha trovato l'approccio persuasivo. Mettere in discussione casi storici relativamente ben documentati, Egli ha detto, è importante per far avanzare la politica, così come la comprensione scientifica e tecnica dei terremoti.
"Tornare indietro e guardare i vecchi dati con tecniche moderne:è un modo per rispolverare vecchi casi freddi in sismologia, essere il detective e cercare di mettere insieme i pezzi, " Simpson ha detto. "È importante tornare indietro e guardare questi casi più vecchi e hanno fatto, Penso, un lavoro molto accurato di rivalutazione dei dati e ricerca delle possibili connessioni."
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.
